KR20180049991A - Pump tower of lng storage tank and operating method of this at emergency time - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 LNG 저장 탱크의 펌프 타워 및 이것의 비상시 운용 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용 빈도가 낮은 부품을 용도 절환하여 사용할 수 있음은 물론, 장치 전체의 부피를 줄여 공간 활용의 효율성을 높이도록 한 LNG 저장 탱크의 펌프 타워 및 이것의 비상시 운용 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a pump tower of an LNG storage tank and an emergency operation method thereof. More particularly, the present invention relates to a pump tower for use in an LNG storage tank, The present invention relates to a pump tower of an LNG storage tank and an emergency operation method thereof.
일반적인 펌프타워는 2 개의 배출 파이프(discharge pipe), 1 개의 충전 파이프(filling pipe)와 함께, 전술한 배출 파이프가 정상 작동되지 않는 비상 상황일 때 사용할 수 있는 비상 칼럼(emergency column)으로 구성된다.A typical pump tower is composed of two discharge pipes, one filling pipe, and an emergency column, which can be used in emergency situations where the aforementioned discharge pipe is not operating normally.
공개특허 제10-2015-0069084호의 " LNG 저장탱크의 펌프 타워 구조체"(이하 '선행기술')와 같은 일반적인 펌프타워는 액화천연가스 저장 탱크내에 수용된 LNG와 같은 액체화물을 양하역하기 위하여 LNG 저장 탱크 내부에 설치된 구조물이다.A common pump tower, such as the "pump tower structure of an LNG storage tank" (hereinafter "prior art") of Laid-Open Patent No. 10-2015-0069084, is used to store an LNG in order to unload a liquid cargo such as LNG contained in a liquefied natural gas storage tank It is a structure installed inside the tank.
즉, 일반적인 펌프타워의 구조체는 2 개의 배출 파이프와 1 개의 응급 칼럼으로 삼발이 (tripod) 형태를 이루며 충전 파이프는 비상 칼럼에 붙어 있는 배치 구조라 할 수 있다.In other words, the structure of a general pump tower is a tripod in the form of two discharge pipes and one emergency column, and the charging pipe is a batch structure attached to the emergency column.
그러나, 선행기술을 포함한 일반적인 펌프타워는 사용 빈도가 매우 적은 비상 칼럼에 비하여, LNG 충전용의 충전 파이프가 비상 칼럼의 외측에 별도로 배치된 구조로 되어 있으므로, LNG 저장 탱크 내부 공간의 활용도 측면에서 비효율적인 문제가 있었던 것이다.However, the conventional pump tower including the prior art has a structure in which the charging pipe for charging the LNG is disposed separately on the outside of the emergency column, as compared with the emergency column in which the frequency of use is very low. Therefore, There was a problem.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 사용 빈도가 낮은 부품을 용도 절환하여 사용할 수 있도록 하는 LNG 저장 탱크의 펌프 타워 및 이것의 비상시 운용 방법을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a pump tower of an LNG storage tank and an emergency operation method of the pump tower.
그리고, 본 발명은 장치 전체의 부피를 줄여 공간 활용의 효율성을 높이도록 하는 LNG 저장 탱크의 펌프 타워 및 이것의 비상시 운용 방법을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention provides a pump tower of an LNG storage tank and an emergency operation method of the pump tower, which can reduce the volume of the entire apparatus to improve the efficiency of space utilization.
또한, 본 발명은 기존의 부품에 다른 용도로 사용하기 위한 구성을 추가함에도 높은 내구성과 장치 전체의 신뢰도를 유지할 수 있도록 하는 LNG 저장 탱크의 펌프 타워 및 이것의 비상시 운용 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention also provides a pump tower of an LNG storage tank and an emergency operation method thereof, which can maintain high durability and reliability of the entire apparatus while adding a configuration for use in other parts to existing components.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 LNG 저장 탱크의 내부에 일정 높이로 설치되어 제1 직경의 내경을 가진 한 쌍의 배출 파이프(discharge pipe)로부터 동일 거리만큼 이격 배치되고, 상기 제1 직경보다 큰 제2 직경의 내경을 가지며, 상기 LNG 저장 탱크의 내부에 일정 높이로 설치되는 비상 칼럼(emergency column); 외부로부터 상기 LNG 저장 탱크를 통해 LNG를 충전하는 유로로 상기 비상 칼럼을 이용할 때, 상기 LNG 충전시 상기 LNG 저장 탱크의 바닥면을 향하여 가해지는 급격한 하중 및 온도 변화로부터 상기 LNG 저장 탱크의 멤브레인을 보호하기 위하여, 상기 비상 칼럼의 하단부에 구비되어 상기 LNG 저장 탱크의 바닥면과 연결되는 지지 유닛; 평상시에는 상기 비상 칼럼의 상부측에 내장되고, 비상시 상기 비상 칼럼의 하단부로 하강하여 상기 LNG를 상기 LNG 저장 탱크로부터 외부로 배출시키도록 상기 비상 칼럼 하단부와 상기 LNG 저장 탱크 사이의 연통을 선택적으로 허용 또는 차단하는 풋 밸브 어셈블리; 및 상기 풋 밸브 어셈블리를 승강시켜 상기 비상 칼럼을 상기 LNG의 충전용 또는 상기 LNG의 비상 펌핑용으로 절환시키는 스위칭 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장 탱크의 펌프 타워를 제공할 수 있다.In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a LNG storage tank, wherein the LNG storage tank is disposed at a predetermined height and spaced apart from a pair of discharge pipes having an inner diameter of a first diameter by the same distance, An emergency column having an inner diameter of a second diameter larger than the diameter and installed at a predetermined height in the LNG storage tank; Wherein when the emergency column is used as a flow path for charging the LNG from the outside through the LNG storage tank, the membrane of the LNG storage tank is protected from a sudden change in load and temperature applied toward the bottom surface of the LNG storage tank when the LNG is charged A support unit provided at a lower end of the emergency column and connected to a bottom surface of the LNG storage tank; And the liquefied natural gas (LNG) storage tanks are selectively allowed to communicate with each other, so as to discharge the LNG from the LNG storage tank to the outside, when the LNG storage tank is normally emptied on the upper side of the emergency column, Or shut off; And a switching unit for lifting the foot valve assembly to switch the emergency column for charging the LNG or for emergency pumping of the LNG.
여기서, 상기 비상 칼럼은, 상기 비상 칼럼의 상단부 외주면에 구비되어 질소 가스가 주입되는 N2 포트와, 상기 비상 칼럼의 상부측 외주면에 구비되어 상기 N2 포트의 하부측에 배치되고, 외부로부터 상기 LNG 저장 탱크측으로 상기 LNG를 충전하기 위하여 연결되는 충전 배관과, 상기 비상 칼럼의 상부측 외주면에 구비되어 상기 N2 포트의 하부측에 배치됨과 동시에 상기 충전 배관과 일직선상에 배치되고, 상기 LNG 저장 탱크로부터 상기 외부측으로 상기 LNG를 비상 배출시키기 위하여 연결되는 비상 배출 배관을 더 포함하며, 상기 풋 밸브 어셈블리는 평상시 상기 N2 포트와 상기 충전 배관 사이의 공간에 배치되는 것을 특징으로 한다.Here, the emergency column may include an N2 port provided on an outer circumferential surface of an upper end of the emergency column for injecting nitrogen gas, a lower N2 port provided on an upper outer peripheral surface of the emergency column, The LNG storage tank being connected to the LNG storage tank to supply the LNG to the tank, and a charging pipe connected to the LNG storage tank to discharge the LNG from the LNG storage tank, And an emergency discharge pipe connected to the outside to discharge the LNG, wherein the foot valve assembly is normally disposed in a space between the N2 port and the charging pipe.
이때, 상기 지지 유닛은, 상기 비상 칼럼의 하단부 가장자리를 따라 복수로 이격하여 배치되는 지지봉과, 복수의 상기 지지봉 각각의 하단부와 연결되며, 개방된 상기 비상 칼럼의 하면과 마주보면서 상기 LNG 저장 탱크의 바닥면과 접촉 배치되는 받침편을 포함하며, 상기 풋 밸브 어셈블리는 비상시 상기 받침편의 상면까지 하강하여 상기 LNG 저장 탱크와 상기 비상 칼럼의 하단부를 상호 연통시키는 것을 특징으로 한다.The support unit may include a support rod disposed at a plurality of spaced distances along a lower end edge of the emergency column, a support rod connected to a lower end of each of the plurality of support rods, facing the lower surface of the emergency column, Wherein the foot valve assembly is lowered to an upper surface of the pedestal piece in an emergency so that the LNG storage tank and the lower end of the emergency column communicate with each other.
그리고, 상기 풋 밸브 어셈블리는, 비상시 하강하여 상기 지지 유닛의 받침편 상면에 접촉 가능하고, 상기 비상 칼럼의 내경보다 작은 외경을 가진 정지편과, 상기 정지편 상에 방사상으로 배치되어 상기 비상 칼럼의 내주면과 평행한 가이드 로드와, 상기 가이드 로드를 따라 승강 왕복 가능하게 장착되며, 상하 양단 관통의 밸브체와, 상기 가이드 로드의 상단부에 구비되어 상기 밸브체의 과도한 상승으로 인한 이탈을 규제하는 마감편과, 상기 가이드 로드마다 각각 장착되어 상기 마감편과 상기 밸브체 사이에 배치되고, 상기 밸브체의 승강 왕복에 따른 탄성 변형을 허용하는 바이어싱 수단을 포함하며, 상기 스위칭 유닛은 상기 밸브체의 상부측에 탈착 결합되어 상기 풋 밸브 어셈블리를 승강 왕복시키는 것을 특징으로 한다.The foot valve assembly includes a stopper having an outer diameter smaller than an inner diameter of the emergency column and capable of contacting the upper surface of the support piece of the support unit when the emergency valve is lowered in an emergency state, A guide rod which is parallel to the inner circumferential surface of the guide rod, a valve body which is mounted on the guide rod so as to ascend and retract along the guide rod and which passes through both ends of the guide rod, And a biasing means which is mounted for each of the guide rods and is disposed between the finishing piece and the valve body and permits elastic deformation due to the reciprocating movement of the valve body, And the foot valve assembly is lifted and retracted.
그리고, 상기 풋 밸브 어셈블리는, 상기 정지편의 저면에 장착되고, 상기 정지편보다 큰 외경을 가지며 상기 비상 칼럼의 내주면과의 기밀을 유지하는 제1 실링 패드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The foot valve assembly further includes a first sealing pad mounted on a bottom surface of the stop piece and having an outer diameter larger than that of the stop piece and maintaining airtightness with the inner circumferential surface of the emergency column.
그리고, 상기 밸브체는, 상하 양단 관통의 원기둥 형상으로 형성되며, 상기 비상 칼럼의 내경보다 작은 외경을 가진 승강부와, 상기 승강부의 하단부 가장자리를 따라 반경 방향 내측으로 연장되며 상기 정지편과 상호 대향 또는 접촉하며, 상기 가이드 로드가 관통하는 림(rim) 형상의 시트 플랜지와, 상기 승강부의 상단부에 결합되는 저면을 형성하며, 상기 승강부의 외경보다 크고 상기 비상 칼럼의 내경보다 작은 외경을 가지고, 마감편의 상면과 상호 접촉 또는 대면하는 림 형상의 커버 플랜지를 포함하며,The valve body is formed in a cylindrical shape having upper and lower ends at both ends and has an elevating portion having an outer diameter smaller than the inner diameter of the emergency column and a flange portion extending radially inward along the lower end edge of the elevating portion, A rim-shaped seat flange which is in contact with or contacts with the guide rod, and a bottom surface which is engaged with an upper end of the elevating portion, and which has an outer diameter larger than the outer diameter of the elevating portion and smaller than an inner diameter of the emergency column, And a rim-shaped cover flange that contacts or faces the top surface of the convenience,
상기 바이어싱 수단의 하단부는 상기 시트 플랜지의 상면에 접촉되는 것을 특징으로 한다.And the lower end of the biasing means is in contact with the upper surface of the seat flange.
그리고, 상기 비상 칼럼의 하단부 가장자리로부터 내측으로 연장되며, 하강된 상기 밸브체의 커버 플랜지가 걸림 고정되는 안착위치 결정 플랜지와, 상기 비상 칼럼의 내주면 하부측에 장착되어 탄성 변형을 허용하며 상기 커버 플랜지의 상면 가장자리가 걸림 고정되게 하는 복수의 임시 고정 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.A seat positioning flange extending inwardly from a lower end edge of the emergency column and having a cover flange of the valve body lowered to which the lower flange is fixed; And a plurality of temporary fixing springs which fix the upper surface edge of the fixing member.
그리고, 상기 밸브체는, 상기 커버 플랜지의 외주면에 장착되어 상기 비상 칼럼의 내주면 사이의 기밀을 유지하는 제2 실링 패드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The valve body may further include a second sealing pad mounted on an outer circumferential surface of the cover flange to maintain airtightness between the inner circumferential surfaces of the emergency column.
그리고, 상기 비상 칼럼의 내주면 상부측에 돌출 형성되어 탄성 변형을 허용하며, 평상시 상기 커버 플랜지가 걸림 고정되거나 상기 승강부의 외주면이 접촉 고정되게 하는 복수의 임시 고정 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a plurality of temporary fixing springs protrudingly formed on the upper side of the inner circumferential surface of the emergency column to allow elastic deformation and fix the outer flange of the lift flange to be engaged or fixed.
그리고, 상기 스위칭 유닛은, 평상시 상기 비상 칼럼의 상단부에 탈착 결합되어 상기 비상 칼럼의 상면을 덮는 해치 커버와, 상기 해치 커버를 관통하여 결합되며, 상기 풋 밸브 어셈블리의 상면과 탈착 결합되는 연결구를 구비하고, 상기 풋 밸브 어셈블리를 상기 비상 칼럼의 하단부측으로 하강시키는 밸브 이동부와, 비상시 상기 해치 커버 대신 상기 비상 칼럼의 상단부에 배치되는 교체 플레이트와, 상기 교체 플레이트를 관통하여 권취 또는 권취 해제되는 승강 와이어의 하단부에 연결되어 상기 LNG 저장 탱크의 바닥면측까지 하강된 상기 풋 밸브 어셈블리의 상면까지 하강되는 비상 펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다.The switching unit includes a hatch cover that is detachably coupled to an upper end of the emergency column and covers an upper surface of the emergency column, a coupling hole that is coupled through the hatch cover and is detachably coupled to the upper surface of the foot valve assembly And a lift plate disposed at an upper end of the emergency column in place of the hatch cover in an emergency, and a lifting / lowering wire which is wound or unwound by passing through the replacement plate, And an emergency pump connected to a lower end of the LNG storage tank and lowered to an upper surface of the foot valve assembly lowered to a bottom surface side of the LNG storage tank.
또한, 상기 밸브 이동부는, 상기 해치 커버의 중심부를 관통하여 정, 역회전 가능하게 나사 결합되어 상기 연결구를 승강시키는 이동 스크류를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the valve moving unit includes a moving screw that is threaded through a central portion of the hatch cover so as to move forward and backward, thereby elevating and lowering the connecting port.
한편, 본 발명은 LNG 저장 탱크의 내부에 일정 높이로 설치되는 비상 칼럼(emergency column)의 상부측에 내장된 풋 밸브 어셈블리를 상기 LNG 저장 탱크 바닥면까지 하강시키는 제1 단계; 상기 비상 칼럼의 내부 공간으로 질소 가스를 주입하여 상기 비상 칼럼 내부에 잔존하는 LNG를 전량 상기 LNG 저장 탱크로 배출시키는 제2 단계; 상기 질소 가스의 주입을 중지하여 상기 풋 밸브 어셈블리의 바이어싱 수단에 의한 탄성반발력과 상기 LNG 저장 탱크 내부의 수두로 인한 압력에 의하여 상기 풋 밸브 어셈블리가 상기 LNG 저장 탱크와 상기 비상 칼럼의 연통을 차단하면, 상기 비상 칼럼의 상단부로부터 비상 펌프를 상기 풋 밸브 어셈블리의 상면까지 하강시키는 제3 단계; 상기 비상 펌프의 전력 연결 및 상기 풋 밸브 어셈블리의 정확한 안착 위치가 결정되면, 다시 질소 가스를 주입하여 상기 비상 칼럼 내부의 잔류 LNG를 제거한 다음, 상기 비상 펌프를 가동시키는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장 탱크의 펌프 타워의 비상시 운용 방법을 제공할 수 도 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an LNG storage tank, comprising: a first step of lowering a foot valve assembly built in an upper part of an emergency column installed at a predetermined height inside an LNG storage tank to a bottom surface of the LNG storage tank; A second step of injecting nitrogen gas into the internal space of the emergency column to discharge all of the LNG remaining in the emergency column to the LNG storage tank; The injection of the nitrogen gas is stopped so that the foot valve assembly interrupts the communication between the LNG storage tank and the emergency column due to the elastic repulsive force of the biasing means of the foot valve assembly and the pressure due to the head of the LNG storage tank A third step of lowering the emergency pump from the upper end of the emergency column to the upper surface of the foot valve assembly; And a fourth step of injecting nitrogen gas again to remove remaining LNG in the emergency column when the power connection of the emergency pump and the accurate seating position of the foot valve assembly are determined, and then operating the emergency pump To provide an emergency operating method of the pump tower of the LNG storage tank.
상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.According to the present invention having the above-described configuration, the following effects can be achieved.
우선, 본 발명은 기존의 충전 파이프를 없애고, 비상 칼럼을 충전 파이프의 용도로 사용하되, 지지 유닛이 비상 칼럼 하단부에서 충격 하중 및 온도의 급격한 변화에 대응토록 하며, 비상 칼럼 내부에서 풋 밸브 어셈블리가 승강 가능하게 배치되고, 비상 칼럼을 비상용 또는 충전용으로 절환하여 사용할 수 있도록 스위칭 유닛이 구비되도록 함으로써, 한 쌍의 배출 파이프 및 기존의 충전 파이프에 비하여 사용 빈도가 낮은 비상 칼럼을 충전 파이프의 용도로 절환하여 사용할 수 있도록 함으로써 장치 운용의 효율성을 도모할 수 있게 된다.First, the present invention removes the existing filling pipe and uses the emergency column as a fill pipe, with the support unit being adapted to respond to a sudden change in impact load and temperature at the lower end of the emergency column, And a switching unit is provided so that the emergency column can be switched to be used for emergency or charging so that an emergency column having a lower frequency of use than a pair of discharge pipes and existing filling pipes can be used as a filling pipe So that the efficiency of operation of the apparatus can be improved.
그리고, 본 발명은 기존의 충전 파이프를 없애고 비상 칼럼으로써 비상 배출 및 충전용으로 겸용케 함으로써, 장치 전체의 부피를 줄여 기존의 충전 파이프가 차지한 만큼의 공간을 추가적인 화물 적재 공간으로 확보할 수 있게 되는 등, 공간 활용의 효율성 또한 향상시킬 수 있게 되는 것이다.Further, the present invention eliminates the existing filling pipe and serves as an emergency column for emergency discharge and filling, thereby reducing the volume of the entire apparatus, thereby securing a space occupied by the existing filling pipe as an additional cargo loading space The efficiency of space utilization can also be improved.
또한, 본 발명은 기존의 비상 칼럼에 충전 파이프의 용도로 사용하기 위하여 스위칭 유닛에 의한 각종 구성을 추가함에도 높은 내구성과 장치 전체의 신뢰도를 유지할 수 있으므로, 수요자에게 신뢰도 높은 제품의 인도가 가능하게 될 것이다.Further, the present invention can maintain high reliability and durability of the entire apparatus even though various constitutions of the switching unit are added to the existing emergency column for use as a filling pipe, thereby enabling delivery of a reliable product to the consumer will be.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 저장 탱크의 펌프 타워의 전체적인 구성을 나타낸 개념도로, 도 1(a)는 평면 개념도를, 도 1(b)는 도 1(a)의 A 시점에서 바라본 것을 나타낸 단면 개념도를 각각 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 저장 탱크의 펌프 타워 중 주요부인 풋 밸브 어셈블리의 전체적인 구조를 나타낸 것으로, 비상 칼럼 하단부와 LNG 저장 탱크 사이의 연통을 차단하는 유로 폐쇄 상태를 도시한 단면 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 저장 탱크의 펌프 타워 중 주요부인 풋 밸브 어셈블리의 전체적인 구조를 나타낸 것으로, 비상 칼럼 하단부와 LNG 저장 탱크 사이의 연통을 허용하는 유로 개방 상태를 도시한 단면 개념도이다.
도 4 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 저장 탱크의 펌프 타워 의 비상시 운용 방법을 순차적으로 도시한 단면 개념도들이다.FIG. 1 is a conceptual diagram showing the overall configuration of a pump tower of an LNG storage tank according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 (a) Fig. 5 is a diagram showing a cross-sectional conceptional view showing the above.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a foot valve assembly, which is a main part of a pump tower of an LNG storage tank according to an embodiment of the present invention, It is a conceptual diagram.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a foot valve assembly, which is a main part of a pump tower of an LNG storage tank according to an embodiment of the present invention, illustrating a flow path opening state allowing communication between a lower end of an emergency column and an LNG storage tank. It is a conceptual diagram.
FIGS. 4 to 10 are schematic cross-sectional views illustrating an emergency operation method of a pump tower of an LNG storage tank according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent by reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.However, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in various other forms.
본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.The present embodiments are provided so that the disclosure of the present invention is thoroughly disclosed and that those skilled in the art will fully understand the scope of the present invention.
그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.And the present invention is only defined by the scope of the claims.
따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.Thus, in some embodiments, well known components, well known operations, and well-known techniques are not specifically described to avoid an undesirable interpretation of the present invention.
또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.In addition, throughout the specification, like reference numerals refer to like elements, and the terms (mentioned) used herein are intended to illustrate the embodiments and not to limit the invention.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.In this specification, the singular forms include plural forms unless the context clearly dictates otherwise, and the constituents and acts referred to as " comprising (or having) " do not exclude the presence or addition of one or more other constituents and actions .
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used in a sense commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.
또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Also, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless they are defined.
이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 저장 탱크의 펌프 타워의 전체적인 구성을 나타낸 개념도로, 도 1(a)는 평면 개념도를, 도 1(b)는 도 1(a)의 A 시점에서 바라본 것을 나타낸 단면 개념도를 각각 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a conceptual diagram showing the overall configuration of a pump tower of an LNG storage tank according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 (a) Fig. 5 is a diagram showing a cross-sectional conceptual diagram showing what is seen.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 저장 탱크의 펌프 타워 중 주요부인 풋 밸브 어셈블리의 전체적인 구조를 나타낸 것으로, 비상 칼럼 하단부와 LNG 저장 탱크 사이의 연통을 차단하는 유로 폐쇄 상태를 도시한 단면 개념도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view of a foot valve assembly, which is a main part of a pump tower of an LNG storage tank according to an embodiment of the present invention, It is a conceptual diagram.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 저장 탱크의 펌프 타워 중 주요부인 풋 밸브 어셈블리의 전체적인 구조를 나타낸 것으로, 비상 칼럼 하단부와 LNG 저장 탱크 사이의 연통을 허용하는 유로 개방 상태를 도시한 단면 개념도이다.FIG. 3 is a cross-sectional view of a foot valve assembly, which is a main part of a pump tower of an LNG storage tank according to an embodiment of the present invention, illustrating a flow path opening state allowing communication between a lower end of an emergency column and an LNG storage tank. It is a conceptual diagram.
도 4 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 저장 탱크의 펌프 타워 의 비상시 운용 방법을 순차적으로 도시한 단면 개념도들이다.FIGS. 4 to 10 are schematic cross-sectional views illustrating an emergency operation method of a pump tower of an LNG storage tank according to an embodiment of the present invention.
참고로, 도4 내지 도 6, 도 9 및 도 10에서 비상 칼럼(10)의 내부에서 '▨'해칭 표시된 것은 N2 기체이며, '▧'해칭 표시된 것은 LNG이다.For reference, in FIGS. 4 to 6, FIG. 9 and FIG. 10, it is N2 gas marked '*' in the inside of the
본 발명은 도시된 바와 같이, 비상 칼럼(10, emergency column)을 충전 파이프(filling pipe)의 용도로 사용하되, 지지 유닛(30)이 비상 칼럼(10) 하단부에서 충격 하중 및 온도의 급격한 변화에 대응토록 하며, 비상 칼럼(10) 내부에서 풋 밸브 어셈블리(40)가 승강 가능하게 배치되고, 비상 칼럼(10)을 비상용 또는 충전용으로 절환하여 사용할 수 있도록 스위칭 유닛(50)이 구비되도록 한 구조임을 파악할 수 있다.The present invention is based on the use of an
비상 칼럼(10)은 LNG 저장 탱크(이하 미도시)의 내부에 일정 높이로 설치되어 제1 직경의 내경을 가진 한 쌍의 배출 파이프(20, 20, discharge pipe)로부터 동일 거리만큼 이격 배치되고, 제1 직경보다 큰 제2 직경의 내경을 가지며, LNG 저장 탱크의 내부에 일정 높이로 설치되는 것이다.The
지지 유닛(30)은 외부로부터 LNG 저장 탱크를 통해 LNG를 충전하는 유로로 비상 칼럼(10)을 이용할 때, LNG 충전시 LNG 저장 탱크의 바닥면을 향하여 가해지는 급격한 하중 및 온도 변화로부터 LNG 저장 탱크의 멤브레인을 보호하기 위하여, 비상 칼럼(10)의 하단부에 구비되어 LNG 저장 탱크의 바닥면과 연결되는 것이다.When the
풋 밸브 어셈블리(40)는 평상시에는 비상 칼럼(10)의 상부측에 내장되고, 비상시 비상 칼럼(10)의 하단부로 하강하여 LNG를 LNG 저장 탱크로부터 외부로 배출시키도록 비상 칼럼(10) 하단부와 LNG 저장 탱크 사이의 연통을 선택적으로 허용 또는 차단하는 역할을 수행하게 된다.The
스위칭 유닛(50)은 풋 밸브 어셈블리(40)를 승강시켜 비상 칼럼(10)을 LNG의 충전용 또는 LNG의 비상 펌핑용으로 절환시키는 것이다.The
본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하며, 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.It is to be understood that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or scope of the invention.
우선, 비상 칼럼(10)은, 비상 칼럼(10)의 상단부 외주면에 구비되어 질소 가스가 주입되는 N2 포트(11)를 더 구비할 수 있다.First, the
N2 포트(11)는 불활성 가스이자 안정화 가스인 질소 가스가 주입되는 통로를 제공함으로써, 후술할 스위칭 유닛(50)의 탈착 결합에 따른 비상 칼럼(10) 내부의 잔존 LNG가 비상 칼럼(10) 상단부를 통하여 외부로 누출되는 것을 방지하고자 안정화 작업으로 주입되는 질소 가스의 주입 통로를 제공하기 위한 것이다.The N 2 port 11 provides a passage through which the nitrogen gas as the inert gas and the stabilizing gas is injected so that the remaining LNG in the
그리고, 비상 칼럼(10)은, 비상 칼럼(10)의 상부측 외주면에 구비되어 N2 포트(11)의 하부측에 배치되고, 외부로부터 LNG 저장 탱크측으로 LNG를 충전하기 위하여 연결되는 충전 배관(12)을 더 구비할 수 있다.The
또한, 비상 칼럼(10)은, 비상 칼럼(10)의 상부측 외주면에 구비되어 N2 포트(11)의 하부측에 배치됨과 동시에 충전 배관(12)과 일직선상에 배치되고, LNG 저장 탱크로부터 외부측으로 LNG를 비상 배출시키기 위하여 연결되는 비상 배출 배관(13)을 더 구비할 수도 있다.The
여기서, 풋 밸브 어셈블리(40)는 수납 및 관리의 편의를 위하여, 평상시에는 N2 포트(11)와 충전 배관(12) 사이의 공간에 배치되도록 한다.Here, the
이때, 충전 배관(12) 상에는 충전 밸브(12f)가 장착되어 충전 배관(12)의 유로를 개폐하게 될 것이고, 비상 배출 배관(13) 상에는 비상 밸브(13e)가 장착되어 비상 배출 배관(13)의 유로를 개폐하게 될 것이다.At this time, a
이러한 충전 밸브(12f) 및 비상 밸브(13e)는 후술할 스위칭 유닛(50)에 의한 일련의 교체후 충전 파이프로의 용도 절환 및 LNG의 비상 배출 작업시 각각 선택적인 유로의 개폐에 따른 작업상의 편의를 제공할 수 있게 되는 것이다.The charging
한편, 지지 유닛(30)은, 비상 칼럼(10)의 하단부 가장자리를 따라 복수로 이격하여 배치되는 지지봉(31)과, 복수의 지지봉(31) 각각의 하단부와 연결되며, 개방된 비상 칼럼(10)의 하면과 마주보면서 LNG 저장 탱크의 바닥면과 접촉 배치되는 받침편(32)을 포함하는 구조임을 파악할 수 있다.The
여기서, 지지 유닛(30)은 이러한 지지봉(31)에 의하여 연결된 받침편(32)을 통하여 LNG가 하역되도록 함으로써, 급격한 온도 변화 및 충격 하중에 따른 물리 화학적 충격이 LNG 저장 탱크의 바닥면에 직접적으로 전달되는 것을 방지하기 위하여 마련된 것이다.Here, the
이때, 후술할 풋 밸브 어셈블리(40)는 비상시 받침편(32)의 상면까지 하강하여 LNG 저장 탱크와 비상 칼럼(10)의 하단부를 상호 연통시키게 된다.At this time, the
한편, 풋 밸브 어셈블리(40)는, 도 2 및 도 3을 참조하여 구체적으로 살펴보면, 정지편(41)의 가이드 로드(42)에 마감편(44)으로 고정된 바이어싱 수단(45)의 탄성 변형에 의하여 승강 가능한 밸브체(43)가 LNG 저장 탱크와 비상 칼럼(10)의 하단부를 상호 연통시키거나 차단하는 역할을 수행하게 되는 것이다.2 and 3, the
정지편(41)은 비상시 하강하여 지지 유닛(30)의 받침편(32) 상면에 접촉 가능하고, 비상 칼럼(10)의 내경보다 작은 외경을 가진 것으로, 후술할 가이드 로드(42)가 장착되는 공간을 제공하는 것이다.The
가이드 로드(42)는 정지편(41) 상에 방사상으로 배치되어 비상 칼럼(10)의 내주면과 평행하게 배치되어 후술할 밸브체(43)가 관통 결합되고, 후술할 바이어싱 수단(45)이 장착되며, 후술할 마감편(44)이 가이드 로드(42)의 상단부에 장착될 공간과 면적을 제공하기 위하여 마련된 것이다.The
밸브체(43)는 가이드 로드(42)를 따라 승강 왕복 가능하게 장착되며, 상하 양단 관통의 부재로, 가이드 로드(42)의 상하 길이 방향에 따른 승강 동작에 의하여 LNG 저장 탱크와 비상 칼럼(10)의 하단부를 상호 연통시키거나 차단하게 된다.The
마감편(44)은 가이드 로드(42)의 상단부에 구비되어 밸브체(43)의 과도한 상승으로 인한 이탈을 규제하는 걸림 고정의 역할을 위하여 제공되는 것이다.The
바이어싱 수단(45)은 가이드 로드(42)마다 각각 장착되어 마감편(44)과 밸브체(43) 사이에 배치되고, 밸브체(43)의 승강 왕복에 따른 탄성 변형을 허용하는 것으로, 통상적으로 코일 스프링과 같은 부재를 장착할 수 있다.The biasing means 45 is provided for each of the
따랏, 후술할 스위칭 유닛(50)은 밸브체(43)의 상부측에 탈착 결합되어 풋 밸브 어셈블리(40)를 승강 왕복시키게 된다.The switching
한편, 풋 밸브 어셈블리(40)는, 후술할 운용 방법에서 질소 가스의 주입에 따른 안정화시 비상 칼럼(10) 하부측으로부터 잔존 LNG가 누출되어 올라오지 않도록 기밀 상태를 유지하기 위하여 제1 실링 패드(46a)를 더 구비하는 것이 바람직하다.Meanwhile, in order to maintain the airtight state of the
즉, 제1 실링 패드(46a)는 정지편(41)의 저면에 장착되고, 정지편(41)보다 큰 외경을 가지며 비상 칼럼(10)의 내주면과의 기밀을 유지하는 것이다.That is, the
또한, 제1 실링 패드(46a)는 후술할 스위칭 유닛(50)에 의하여 지지 유닛(30)의 정지편(32)에 밸브체(43)가 하강할 때, 충격을 완화시키는 역할 또한 수행할 수 있음은 물론이다.The
한편, 밸브체(43)는, 상하 양단 관통의 원기둥 형상으로 형성되며, 비상 칼럼(10)의 내경보다 작은 외경을 가진 승강부(43a)에, 시트 플랜지(43b)와 커버 플랜지(43c) 등이 구비된 구조임을 파악할 수 있다.On the other hand, the
시트 플랜지(43b)는 승강부(43a)의 하단부 가장자리를 따라 반경 방향 내측으로 연장되며 정지편(41)과 상호 대향 또는 접촉하며, 가이드 로드(42)가 관통하는 림(rim) 형상의 부재이다.The
커버 플랜지(43c)는 승강부(43a)의 상단부에 결합되는 저면을 형성하며, 승강부(43a)의 외경보다 크고 비상 칼럼(10)의 내경보다 작은 외경을 가지고, 마감편(44)의 상면과 상호 접촉 또는 대면하는 림 형상의 부재이다.The
따라서, 바이어싱 수단(45)의 하단부는 시트 플랜지(43b)의 상면에 접촉되는 구조임을 알 수 있다.Therefore, it can be understood that the lower end of the biasing means 45 is in contact with the upper surface of the
여기서, 풋 밸브 어셈블리(40)의 승강 동작중 하강시 비상 칼럼(10)의 하단부를 통하여 완전히 이탈되어 LNG 저장 탱크의 바닥면에 내려앉는 것을 방지하기 위하여, 비상 칼럼(10)에는 안착위치 결정 플랜지(14)와 임시 고정 스프링(15)을 더 구비하는 것이 바람직하다.In order to prevent the
이때, 안착위치 결정 플랜지(14)와 임시 고정 스프링(15)은, 일정 위치에서 풋 밸브 어셈블리(40)의 밸브체(43)가 걸림 고정된 상태에서, LNG 저장 탱크와 비상 칼럼(10)의 하단부를 상호 연통시키거나 차단하는 동작을 수행할 수 있게 도움을 준다.At this time, the
안착위치 결정 플랜지(14)는 비상 칼럼(10)의 하단부 가장자리로부터 내측으로 연장되며, 하강된 밸브체(43)의 커버 플랜지(43c)가 걸림 고정되는 것이다.The
복수의 임시 고정 스프링(15)은 비상 칼럼(10)의 내주면 하부측에 장착되어 탄성 변형을 허용하며 커버 플랜지(43c)의 상면 가장자리가 걸림 고정되게 하는 것이다.The plurality of temporary fixing springs 15 are mounted on the lower side of the inner circumferential surface of the
한편, 밸브체(43)는, 커버 플랜지(43c)의 외주면에 장착되어 비상 칼럼(10)의 내주면 사이의 기밀을 유지하기 위하여, 제2 실링 패드(46b)를 더 구비할 수도 있음은 물론이다.Needless to say, the
또한, 본 발명은 전술한 바와 같은 비상 칼럼(10) 하부측의 임시 고정 스프링(15)과 함께, 비상 칼럼(10)의 내주면 상부측에 돌출 형성되어 탄성 변형을 허용하며, 평상시 커버 플랜지(43c)가 걸림 고정되거나 승강부(43a)의 외주면이 접촉 고정되게 하는 복수의 임시 고정 스프링(15)을 더 구비할 수도 있을 것이다.In addition, the present invention, in conjunction with the
한편, 스위칭 유닛(50)은, 평상시 비상 칼럼(10)의 상단부에 탈착 결합되어 비상 칼럼(10)의 상면을 덮는 해치 커버(51, 이하 도 1 참조)와, 해치 커버(51)를 관통하여 결합되며, 풋 밸브 어셈블리(40)의 상면과 탈착 결합되는 연결구(52c)를 구비하고, 풋 밸브 어셈블리(40)를 비상 칼럼(10)의 하단부측으로 하강시키는 밸브 이동부(52, 이하 도 4 참조)를 포함할 수 있다.On the other hand, the switching
그리고, 스위칭 유닛(50)은, 비상시 해치 커버(51) 대신 비상 칼럼(10)의 상단부에 배치되는 교체 플레이트(53, 이하 도 8 참조)와, 교체 플레이트(53)를 관통하여 권취 또는 권취 해제되는 승강 와이어(55, 이하 도 8 참조)의 하단부에 연결되어 LNG 저장 탱크의 바닥면측까지 하강된 풋 밸브 어셈블리(40)의 상면까지 하강되는 비상 펌프(54)를 포함할 수도 있다.The switching
여기서, 승강 와이어(55)의 상단부는 도시된 바와 같이 기중기의 후크(56, 이하 도 8 참조)에 연결되거나, 구동력을 전달받아 정, 역회전 가능한 와이어 윈치(이하 미도시)에 의하여 연결될 수 있을 것이다.The upper end of the
이때, 밸브 이동부(52)는, 해치 커버(51)의 중심부를 관통하여 정, 역회전 가능하게 나사 결합되어 연결구(52c)를 승강시키는 이동 스크류(52s)를 포함할 수 있을 것이다.At this time, the
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 저장 탱크의 펌프 타워의 비상시 운용 방법에 관하여 도 4 내지 도 10을 참조하여 다음과 같이 살펴보고자 한다.Hereinafter, an emergency operation method of the pump tower of the LNG storage tank according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 10 as follows.
참고로, 도 4 내지 도 10에 표시되지 않은 도면 부호는 도 1 내지 도 3을 참조한다.For reference, reference numerals not shown in Figs. 4 to 10 refer to Figs. 1 to 3. Fig.
우선, 작업자는 LNG 저장 탱크의 내부에 일정 높이로 설치되는 비상 칼럼(10)의 상부측에 도 4와 같이 내장된 풋 밸브 어셈블리(40)를 도 5와 같이 LNG 저장 탱크 바닥면까지 하강시키는 작업을 수행하게 된다(S1: 제1 단계).First, the operator puts the
여기서, 풋 밸브 어셈블리(40)의 하강은, 풋 밸브 어셈블리(40) 상면에 연결된 연결구(52c)를 하단부에 구비된 이동 스크류(52s)의 일방향 나사 회전에 의하여 도 4 및 도 5와 같이 이루어지게 된다.The lowering of the
이후, 후술할 제2 단계(S2)에서 실시될 질소 가스 주입에 지장을 주지 않도록, 연결구(52c)와 풋 밸브 어셈블리(40)의 연결 상태를 해제하고 이동 스크류(52s)를 역방향으로 나사 회전시켜 도 6과 같이 상승시킨다.Thereafter, the connecting state between the
계속하여, 작업자는 도 7과 같이 비상 칼럼(10)의 내부 공간으로 질소 가스를 주입하여 비상 칼럼(10) 내부에 잔존하는 LNG를 전량 LNG 저장 탱크로 배출시키는 작업을 수행하게 된다(S2: 제2 단계).Subsequently, the operator injects nitrogen gas into the internal space of the
다음으로, 질소 가스의 주입을 중지하여 풋 밸브 어셈블리(40)의 바이어싱 수단(45)에 의한 탄성반발력과 LNG 저장 탱크 내부의 수두로 인한 압력에 의하여 풋 밸브 어셈블리(40)가 LNG 저장 탱크와 비상 칼럼(10)의 연통을 차단(도 7 하단부의 풋 밸브 어셈블리(40) 상태 참조)한다.The injection of the nitrogen gas is stopped so that the
이때, 작업자는 해치 커버(51)를 밸브 이동부(52)와 함께 분리하고, 도 8과 같이 비상 칼럼(10)의 상단부로부터 비상 펌프(54)를 풋 밸브 어셈블리(40)의 상면까지 하강시키는 작업을 수행하게 된다(S3: 제3 단계).At this time, the operator separates the
계속하여, 비상 펌프(54)의 전력 연결 및 풋 밸브 어셈블리(40)의 정확한 안착 위치가 결정되면, 도 9와 같이 다시 질소 가스를 주입하여 비상 칼럼(10) 내부의 잔류 LNG를 제거한 다음, 도 10과 같이 비상 펌프(54)를 가동시켜 LNG를 비상 배출시키는 작업을 수행하게 되는 것이다(S4: 제4 단계)Subsequently, when the power connection of the
이하, 본 발명의 상기와 같은 다양한 실시예에 따른 작용 효과를 기술하고자 한다.Hereinafter, operational effects according to various embodiments of the present invention will be described.
우선, 본 발명은 기존의 충전 파이프를 없애고, 비상 칼럼(10)을 충전 파이프의 용도로 사용하되, 지지 유닛(30)이 비상 칼럼(10) 하단부에서 충격 하중 및 온도의 급격한 변화에 대응토록 하며, 비상 칼럼(10) 내부에서 풋 밸브 어셈블리(40)가 승강 가능하게 배치되고, 비상 칼럼(10)을 비상용 또는 충전용으로 절환하여 사용할 수 있도록 스위칭 유닛(50)이 구비되도록 함으로써, 한 쌍의 배출 파이프(10, 10) 및 기존의 충전 파이프에 비하여 사용 빈도가 낮은 비상 칼럼(10)을 충전 파이프의 용도로 절환하여 사용할 수 있도록 함으로써 장치 운용의 효율성을 도모할 수 있게 된다.First, the present invention eliminates the existing filling pipe and uses the
그리고, 본 발명은 기존의 충전 파이프를 없애고 비상 칼럼(10)으로써 비상 배출 및 충전용으로 겸용케 함으로써, 장치 전체의 부피를 줄여 기존의 충전 파이프가 차지한 만큼의 공간을 추가적인 화물 적재 공간으로 확보할 수 있게 되는 등, 공간 활용의 효율성 또한 향상시킬 수 있게 되는 것이다.In addition, the present invention eliminates the existing filling pipe and also serves as an
또한, 본 발명은 기존의 비상 칼럼(10)에 충전 파이프의 용도로 사용하기 위하여 스위칭 유닛(50)에 의한 각종 구성을 추가함에도 높은 내구성과 장치 전체의 신뢰도를 유지할 수 있으므로, 수요자에게 신뢰도 높은 제품의 인도가 가능하게 될 것이다.In addition, the present invention can maintain high durability and reliability of the entire apparatus even though various constitutions of the switching
이상과 같이 본 발명은 사용 빈도가 낮은 부품을 용도 절환하여 사용함으로써, 장치 전체의 부피를 줄여 공간 활용의 효율성을 높이고, 기존의 부품에 다른 용도로 사용하기 위한 구성을 추가함에도 높은 내구성과 장치 전체의 신뢰도를 유지할 수 있도록 하는 LNG 저장 탱크의 펌프 타워 및 이것의 비상시 운용 방법을 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.As described above, the present invention can reduce the volume of the entire apparatus by increasing the efficiency of space utilization and improve the durability and the overall efficiency of the apparatus, The pump tower of the LNG storage tank and the emergency operation method of the pump tower are provided as basic technical ideas.
그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.It will be apparent to those skilled in the art that many other modifications and applications are possible within the scope of the basic technical idea of the present invention.
10...비상 칼럼
11...N2 포트
12...충전 배관
12f...충전 밸브
13...비상 배출 배관
13e...비상 밸브
14...안착위치 결정 플랜지
15...임시 고정 스프링
20, 20...배출 파이프
30...지지 유닛
31...지지봉
32...받침편
40...풋 밸브 어셈블리
41...정지편
42...가이드 로드
43...밸브체
43a...승강부
43b...시트 플랜지
43c...커버 플랜지
44...마감편
45...바이어싱 수단
46a...제1 실링 패드
46b...제2 실링 패드
50...스위칭 유닛
51...해치 커버
52...밸브 이동부
52c...연결구
52s...이동 스크류
53...교체 플레이트
54...비상 펌프
55...승강 와이어
56...후크
LV...LNG 레벨
S1...제1 단계
S2...제2 단계
S3...제3 단계
S4...제4 단계10 ... Emergency column
11 ... N 2 port
12 ... charging piping
12f ... charging valve
13 ... Emergency discharge piping
13e ... emergency valve
14 ... seat positioning flange
15 ... temporary fixing spring
20, 20 ... exhaust pipe
30 ... support unit
31 ... support rod
32 ... pedestal
40 ... foot valve assembly
41 ... Stop
42 ... guide rod
43 ... valve body
43a ... elevating portion
43b ... seat flange
43c ... cover flange
44 ... Closed piece
45 ... biasing means
46a ... first sealing pad
46b ... second sealing pad
50 ... switching unit
51 ... Hatch cover
52 ... valve moving part
52c ... connector
52s ... Moving screw
53 ... Replacement plate
54 ... emergency pump
55 ... lifting wire
56 ... hook
LV ... LNG level
S1 ... Step 1
S2 ...
S3 ... Step 3
S4 ... Step 4
Claims (12)
외부로부터 상기 LNG 저장 탱크를 통해 LNG를 충전하는 유로로 상기 비상 칼럼을 이용할 때, 상기 LNG 충전시 상기 LNG 저장 탱크의 바닥면을 향하여 가해지는 급격한 하중 및 온도 변화로부터 상기 LNG 저장 탱크의 멤브레인을 보호하기 위하여, 상기 비상 칼럼의 하단부에 구비되어 상기 LNG 저장 탱크의 바닥면과 연결되는 지지 유닛;
평상시에는 상기 비상 칼럼의 상부측에 내장되고, 비상시 상기 비상 칼럼의 하단부로 하강하여 상기 LNG를 상기 LNG 저장 탱크로부터 외부로 배출시키도록 상기 비상 칼럼 하단부와 상기 LNG 저장 탱크 사이의 연통을 선택적으로 허용 또는 차단하는 풋 밸브 어셈블리; 및
상기 풋 밸브 어셈블리를 승강시켜 상기 비상 칼럼을 상기 LNG의 충전용 또는 상기 LNG의 비상 펌핑용으로 절환시키는 스위칭 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장 탱크의 펌프 타워.A plurality of discharge pipes arranged at equal distances from a pair of discharge pipes having an inner diameter of a first diameter and disposed at equal heights inside the LNG storage tank and having an inner diameter of a second diameter larger than the first diameter, An emergency column installed at a predetermined height inside the LNG storage tank;
Wherein when the emergency column is used as a flow path for charging the LNG from the outside through the LNG storage tank, the membrane of the LNG storage tank is protected from a sudden change in load and temperature applied toward the bottom surface of the LNG storage tank when the LNG is charged A support unit provided at a lower end of the emergency column and connected to a bottom surface of the LNG storage tank;
And the liquefied natural gas (LNG) storage tanks are selectively allowed to communicate with each other, so that the LNG is discharged from the LNG storage tanks to the outside by being lowered to the lower ends of the emergency columns in an emergency. Or shut off; And
And a switching unit for lifting the foot valve assembly to switch the emergency column for charging the LNG or for emergency pumping of the LNG.
상기 비상 칼럼은,
상기 비상 칼럼의 상단부 외주면에 구비되어 질소 가스가 주입되는 N2 포트와,
상기 비상 칼럼의 상부측 외주면에 구비되어 상기 N2 포트의 하부측에 배치되고, 외부로부터 상기 LNG 저장 탱크측으로 상기 LNG를 충전하기 위하여 연결되는 충전 배관과,
상기 비상 칼럼의 상부측 외주면에 구비되어 상기 N2 포트의 하부측에 배치됨과 동시에 상기 충전 배관과 일직선상에 배치되고, 상기 LNG 저장 탱크로부터 상기 외부측으로 상기 LNG를 비상 배출시키기 위하여 연결되는 비상 배출 배관을 더 포함하며,
상기 풋 밸브 어셈블리는 평상시 상기 N2 포트와 상기 충전 배관 사이의 공간에 배치되는 것을 특징으로 하는 LNG 저장 탱크의 펌프 타워.The method according to claim 1,
Wherein the emergency column comprises:
An N2 port provided on the outer peripheral surface of the upper end of the emergency column for injecting nitrogen gas,
A charging pipe provided on an upper side outer peripheral surface of the emergency column and disposed on a lower side of the N2 port and connected to charge the LNG from the outside to the LNG storage tank side,
An emergency discharge pipe provided on an upper side outer peripheral surface of the emergency column and disposed on a lower side of the N2 port and disposed in a straight line with the filling pipe, and connected to discharge the LNG from the LNG storage tank to the outside, Further comprising:
Wherein the foot valve assembly is normally disposed in a space between the N2 port and the charge piping.
상기 지지 유닛은,
상기 비상 칼럼의 하단부 가장자리를 따라 복수로 이격하여 배치되는 지지봉과,
복수의 상기 지지봉 각각의 하단부와 연결되며, 개방된 상기 비상 칼럼의 하면과 마주보면서 상기 LNG 저장 탱크의 바닥면과 접촉 배치되는 받침편을 포함하며,
상기 풋 밸브 어셈블리는 비상시 상기 받침편의 상면까지 하강하여 상기 LNG 저장 탱크와 상기 비상 칼럼의 하단부를 상호 연통시키는 것을 특징으로 하는 LNG 저장 탱크의 펌프 타워.The method according to claim 1,
The support unit includes:
A support rod disposed at a plurality of locations along the lower edge of the emergency column;
And a support piece connected to a lower end of each of the plurality of support bars and disposed in contact with a bottom surface of the LNG storage tank while facing a lower surface of the opened emergency column,
Wherein the foot valve assembly is lowered to an upper surface of the pedestal piece in an emergency so that the LNG storage tank and the lower end of the emergency column communicate with each other.
상기 풋 밸브 어셈블리는,
비상시 하강하여 상기 지지 유닛의 받침편 상면에 접촉 가능하고, 상기 비상 칼럼의 내경보다 작은 외경을 가진 정지편과,
상기 정지편 상에 방사상으로 배치되어 상기 비상 칼럼의 내주면과 평행한 가이드 로드와,
상기 가이드 로드를 따라 승강 왕복 가능하게 장착되며, 상하 양단 관통의 밸브체와,
상기 가이드 로드의 상단부에 구비되어 상기 밸브체의 과도한 상승으로 인한 이탈을 규제하는 마감편과,
상기 가이드 로드마다 각각 장착되어 상기 마감편과 상기 밸브체 사이에 배치되고, 상기 밸브체의 승강 왕복에 따른 탄성 변형을 허용하는 바이어싱 수단을 포함하며,
상기 스위칭 유닛은 상기 밸브체의 상부측에 탈착 결합되어 상기 풋 밸브 어셈블리를 승강 왕복시키는 것을 특징으로 하는 LNG 저장 탱크의 펌프 타워.The method according to claim 1,
The foot valve assembly includes:
A stopper which is lowered in an emergency and can contact the upper surface of the support piece of the support unit and has an outer diameter smaller than the inner diameter of the emergency column,
A guide rod disposed radially on the stop piece and parallel to the inner circumferential surface of the emergency column,
A valve body mounted vertically and reciprocably along the guide rod,
A finishing piece provided at an upper end of the guide rod for regulating a departure due to an excessive rise of the valve body,
And biasing means which is mounted for each of the guide rods and is disposed between the finishing piece and the valve body and permits elastic deformation due to the reciprocating movement of the valve body,
Wherein the switching unit is detachably coupled to an upper side of the valve body so as to reciprocate the lifting and lowering of the foot valve assembly.
상기 풋 밸브 어셈블리는,
상기 정지편의 저면에 장착되고, 상기 정지편보다 큰 외경을 가지며 상기 비상 칼럼의 내주면과의 기밀을 유지하는 제1 실링 패드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장 탱크의 펌프 타워.The method of claim 4,
The foot valve assembly includes:
Further comprising a first sealing pad mounted on a bottom surface of the stopping piece and having an outer diameter larger than that of the stopping piece and maintaining airtightness with the inner circumferential surface of the emergency column.
상기 밸브체는,
상하 양단 관통의 원기둥 형상으로 형성되며, 상기 비상 칼럼의 내경보다 작은 외경을 가진 승강부와,
상기 승강부의 하단부 가장자리를 따라 반경 방향 내측으로 연장되며 상기 정지편과 상호 대향 또는 접촉하며, 상기 가이드 로드가 관통하는 림(rim) 형상의 시트 플랜지와,
상기 승강부의 상단부에 결합되는 저면을 형성하며, 상기 승강부의 외경보다 크고 상기 비상 칼럼의 내경보다 작은 외경을 가지고, 마감편의 상면과 상호 접촉 또는 대면하는 림 형상의 커버 플랜지를 포함하며,
상기 바이어싱 수단의 하단부는 상기 시트 플랜지의 상면에 접촉되는 것을 특징으로 하는 LNG 저장 탱크의 펌프 타워.The method of claim 4,
Wherein the valve body comprises:
An elevating portion formed in a columnar shape of upper and lower ends at both ends and having an outer diameter smaller than an inner diameter of the emergency column,
A rim-shaped seat flange extending radially inwardly along a lower end edge of the elevating portion and facing or contacting the stopping piece, the guide rod extending through the seat flange;
And a rim-shaped cover flange having an outer diameter larger than the outer diameter of the elevating portion and smaller than an inner diameter of the emergency column and contacting or facing the upper surface of the finishing piece,
And the lower end of the biasing means is in contact with the upper surface of the seat flange.
상기 비상 칼럼의 하단부 가장자리로부터 내측으로 연장되며, 하강된 상기 밸브체의 커버 플랜지가 걸림 고정되는 안착위치 결정 플랜지와,
상기 비상 칼럼의 내주면 하부측에 장착되어 탄성 변형을 허용하며 상기 커버 플랜지의 상면 가장자리가 걸림 고정되게 하는 복수의 임시 고정 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장 탱크의 펌프 타워.The method of claim 6,
A seat positioning flange extending inward from a lower end edge of the emergency column and having a cover flange of the valve body lowered,
Further comprising: a plurality of temporary fixing springs mounted on the lower side of the inner circumferential surface of the emergency column to allow elastic deformation and to fix the upper surface edge of the cover flange by latching.
상기 밸브체는,
상기 커버 플랜지의 외주면에 장착되어 상기 비상 칼럼의 내주면 사이의 기밀을 유지하는 제2 실링 패드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장 탱크의 펌프 타워.The method of claim 6,
Wherein the valve body comprises:
And a second sealing pad mounted on an outer circumferential surface of the cover flange to maintain airtightness between the inner circumferential surfaces of the emergency column.
상기 비상 칼럼의 내주면 상부측에 돌출 형성되어 탄성 변형을 허용하며, 평상시 상기 커버 플랜지가 걸림 고정되거나 상기 승강부의 외주면이 접촉 고정되게 하는 복수의 임시 고정 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장 탱크의 펌프 타워.The method of claim 6,
Further comprising a plurality of temporary fixing springs protrudingly formed on the upper side of the inner circumferential surface of the emergency column to permit elastic deformation and to normally fix the cover flange or fix the outer circumferential surface of the elevating portion to be contacted and fixed. Of pump tower.
상기 스위칭 유닛은,
평상시 상기 비상 칼럼의 상단부에 탈착 결합되어 상기 비상 칼럼의 상면을 덮는 해치 커버와,
상기 해치 커버를 관통하여 결합되며, 상기 풋 밸브 어셈블리의 상면과 탈착 결합되는 연결구를 구비하고, 상기 풋 밸브 어셈블리를 상기 비상 칼럼의 하단부측으로 하강시키는 밸브 이동부와,
비상시 상기 해치 커버 대신 상기 비상 칼럼의 상단부에 배치되는 교체 플레이트와,
상기 교체 플레이트를 관통하여 권취 또는 권취 해제되는 승강 와이어의 하단부에 연결되어 상기 LNG 저장 탱크의 바닥면측까지 하강된 상기 풋 밸브 어셈블리의 상면까지 하강되는 비상 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장 탱크의 펌프 타워.The method according to claim 1,
The switching unit includes:
A hatch cover detachably coupled to the upper end of the emergency column and covering an upper surface of the emergency column,
A valve moving unit coupled to the hatch cover and coupled to the foot valve assembly and detachably coupled to an upper surface of the foot valve assembly, the valve moving unit lowering the foot valve assembly to a lower end of the emergency column,
A replacement plate disposed in an upper end portion of the emergency column instead of the hatch cover in an emergency,
And an emergency pump connected to a lower end of the lifting wire that is wound or unwound through the replacement plate and descends to an upper surface of the foot valve assembly lowered to a bottom surface side of the LNG storage tank. Pump tower.
상기 밸브 이동부는,
상기 해치 커버의 중심부를 관통하여 정, 역회전 가능하게 나사 결합되어 상기 연결구를 승강시키는 이동 스크류를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장 탱크의 펌프 타워.The method of claim 9,
The valve-
And a moving screw which is threaded through the center of the hatch cover so as to be able to rotate forward and backward to elevate the connecting port.
상기 비상 칼럼의 내부 공간으로 질소 가스를 주입하여 상기 비상 칼럼 내부에 잔존하는 LNG를 전량 상기 LNG 저장 탱크로 배출시키는 제2 단계;
상기 질소 가스의 주입을 중지하여 상기 풋 밸브 어셈블리의 바이어싱 수단에 의한 탄성반발력과 상기 LNG 저장 탱크 내부의 수두로 인한 압력에 의하여 상기 풋 밸브 어셈블리가 상기 LNG 저장 탱크와 상기 비상 칼럼의 연통을 차단하면, 상기 비상 칼럼의 상단부로부터 비상 펌프를 상기 풋 밸브 어셈블리의 상면까지 하강시키는 제3 단계;
상기 비상 펌프의 전력 연결 및 상기 풋 밸브 어셈블리의 정확한 안착 위치가 결정되면, 다시 질소 가스를 주입하여 상기 비상 칼럼 내부의 잔류 LNG를 제거한 다음, 상기 비상 펌프를 가동시키는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장 탱크의 펌프 타워의 비상시 운용 방법.A first step of lowering the foot valve assembly built in the upper side of the emergency column installed at a predetermined height inside the LNG storage tank to the bottom surface of the LNG storage tank;
A second step of injecting nitrogen gas into the internal space of the emergency column to discharge all of the LNG remaining in the emergency column to the LNG storage tank;
The injection of the nitrogen gas is stopped so that the foot valve assembly interrupts the communication between the LNG storage tank and the emergency column due to the elastic repulsive force of the biasing means of the foot valve assembly and the pressure due to the head of the LNG storage tank A third step of lowering the emergency pump from the upper end of the emergency column to the upper surface of the foot valve assembly;
And a fourth step of injecting nitrogen gas again to remove remaining LNG in the emergency column when the power connection of the emergency pump and the accurate seating position of the foot valve assembly are determined, and then operating the emergency pump Of the pump tower of the LNG storage tank.
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CN116131301B (en) * | 2023-01-17 | 2024-02-23 | 水电水利规划设计总院有限公司 | Comprehensive monitoring method for pumped storage power station |
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